10月13日，在涼山州美姑縣巴普鎮(zhèn)的大山深處，被譽(yù)為“硬巖掘進(jìn)機(jī)之王”、國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于高速公路施工的TBM（全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)）——“月城涼山號(hào)”，在樂西高速公路大涼山1號(hào)隧道完成調(diào)試，開始正式掘進(jìn)。這是我國(guó)高速公路隧道行業(yè)TBM施工工法的首次嘗試。
樂西高速是首條深入大小涼山腹地的高速公路，長(zhǎng)15.3公里的大涼山1號(hào)隧道是其控制性工程。此次首開先河、在高速公路隧道進(jìn)行機(jī)械化施工，目的只有一個(gè)：盡快打通隧道，建成致富大通道。
“首次”的考量
用傳統(tǒng)方法打通隧道將耗時(shí)6年以上，TBM施工效率是傳統(tǒng)鉆爆法的2-3倍，預(yù)計(jì)兩年半就可完成
記者來到位于美姑縣巴普鎮(zhèn)的大涼山1號(hào)隧道時(shí)，“月城涼山號(hào)”大半個(gè)身子已經(jīng)入洞。為了讓它更好地掘進(jìn)，此前，施工人員通過傳統(tǒng)爆破法，在TBM即將施工的平行導(dǎo)洞向內(nèi)挖了118米，作為始發(fā)洞。
縱然不能看到“月城涼山號(hào)”的全貌，走進(jìn)洞內(nèi)，依然能感受到這個(gè)龐然大物之大：整座TBM機(jī)有2層，“底樓”像中空的廠房，人員可以在里面行走，兩根鐵軌沿機(jī)身向前鋪設(shè)，建設(shè)所需設(shè)備和材料、人員將乘坐專用運(yùn)輸車經(jīng)軌道到洞內(nèi)；攀著扶手來到“二樓”，一些工作人員正在這里調(diào)試。
在TBM正式啟用前，記者擠進(jìn)機(jī)頭與掌子面的狹窄地帶，只見紅色機(jī)頭上分布著若干個(gè)拳頭大的藍(lán)色圓盤，它們就是刀盤。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)后，這些刀盤將轉(zhuǎn)動(dòng)，將面前的巖石一一削落，石渣隨之落入刀盤下的“托盤”里，隨傳送帶被送到尾部。
“月城涼山號(hào)”就像一座功能復(fù)合的現(xiàn)代化工廠，集破巖、出渣、初期支護(hù)等多種功能于一體，可全天24小時(shí)施工，僅需 20人同時(shí)作業(yè)——相較傳統(tǒng)的高速公路隧道施工，大大節(jié)省人力，也提高了安全性能。中國(guó)鐵建中鐵十八局大涼山1號(hào)隧道項(xiàng)目經(jīng)理張全洲介紹，TBM具有掘進(jìn)速度快、安全環(huán)保、施工質(zhì)量高等特點(diǎn)，施工效率是傳統(tǒng)鉆爆法的2-3倍，預(yù)計(jì)兩年半就可完成大涼山1號(hào)隧道的建設(shè)任務(wù)。
TBM早已應(yīng)用于鐵路、水利工程建設(shè)，但在國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)中使用還是首次。
四川交投川高樂西公司美姑代表處處長(zhǎng)全凱說，大涼山1號(hào)隧道進(jìn)口端約8公里位于四川嘛咪澤自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，出于環(huán)境保護(hù)的需要，無法在保護(hù)區(qū)設(shè)置斜井及豎井進(jìn)行輔助施工，“如果用傳統(tǒng)方法，打通隧道將耗時(shí)6年以上，無法在預(yù)計(jì)工期內(nèi)完工。”
為如期建成樂西高速，建設(shè)引入TBM施工。“月城涼山號(hào)”將在隧道兩座主洞間挖出一座平行導(dǎo)洞，施工人員從平行導(dǎo)洞進(jìn)入，通過設(shè)置多個(gè)作業(yè)面來掘進(jìn)主洞，以提高作業(yè)效率。
艱難的“首次”
投用前經(jīng)過改造，運(yùn)輸中“化整為零”，歷經(jīng)1400公里的高速、國(guó)道、鄉(xiāng)道抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)
針對(duì)大涼山1號(hào)隧道的工程特點(diǎn)和地質(zhì)條件，中國(guó)鐵建重工和中鐵十八局等單位聯(lián)合研發(fā)，改造中重點(diǎn)采用超前支護(hù)技術(shù)，增加了超前管棚鉆機(jī)。記者看到，機(jī)頭的兩側(cè)有兩個(gè)黃色的鋼鐵臂，呈折疊狀，鐵臂連著一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的“鐵手”，這就是鉆機(jī)。當(dāng)探測(cè)到前方巖體有不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，機(jī)頭將停止掘進(jìn)，鉆機(jī)則鉆入巖體深處，注入混凝土，讓巖體保持穩(wěn)定，確保安全施工。“最深可鉆入30米。”中鐵十八局大涼山1號(hào)隧道項(xiàng)目總工劉曉春說。
從西昌到美姑縣境內(nèi)的大涼山1號(hào)隧道，彎多路遙，坐小車都要5個(gè)多小時(shí)。重達(dá)1400噸的“月城涼山號(hào)”如何到達(dá)大山深處？答案是“化整為零”。
“月城涼山號(hào)”在湖南省長(zhǎng)沙市完成改造下線后，于今年8月拆機(jī)裝運(yùn)，主機(jī)分為54個(gè)部分，歷經(jīng)1400公里的高速、國(guó)道、鄉(xiāng)道抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。
但運(yùn)輸并不容易。拆分下來的54個(gè)部分，每一塊都是“異形”，最大的重約160噸、寬6米，均需通過大件運(yùn)輸。運(yùn)輸這些大件，需申請(qǐng)?zhí)厥馔ㄐ凶C，并一路由交警保駕護(hù)航。由于個(gè)頭太大過不了收費(fèi)站，攀西高速一座收費(fèi)站被拆除。
運(yùn)輸期間正值雨季，美姑縣環(huán)縣城主路因強(qiáng)降雨滑坡，導(dǎo)致無法通行。中鐵十八局為此修建了一條長(zhǎng)4.5公里、寬8米的施工便道，從國(guó)道348線連接到施工現(xiàn)場(chǎng)。
歷經(jīng)一個(gè)多月運(yùn)輸來到現(xiàn)場(chǎng)，組裝也不簡(jiǎn)單。當(dāng)相關(guān)配件全部抵達(dá)后，60名工人晝夜不停，又用一個(gè)月左右時(shí)間才完成組裝和調(diào)試。
名詞解釋
TBM：
又稱全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)，是一種集開挖、出渣、導(dǎo)向、支護(hù)和通風(fēng)防塵等多功能為一體的大型高效隧道施工機(jī)械。
其工作原理是:主驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，主推進(jìn)油缸推動(dòng)盾體使刀盤緊壓巖面，隨著刀盤的旋轉(zhuǎn)，盤形滾刀繞刀盤中心軸公轉(zhuǎn)，當(dāng)推力超過巖石的抗壓強(qiáng)度時(shí)，盤形滾刀下的巖石直接破碎，盤形滾刀貫入巖面，剝落的巖塊被鏟刀刮起，落去接料皮帶并運(yùn)送至后方渣土車內(nèi)。
樂西高速公路：
樂西高速公路是首條深入大小涼山腹地的高速公路，橋隧比達(dá)83%。
大涼山1號(hào)隧道是樂西高速公路控制性工程，全長(zhǎng)15.3公里，為西南地區(qū)最長(zhǎng)高速公路隧道。
樂西高速公路建設(shè)正全線推進(jìn)，計(jì)劃2025年建成通車，建成后將連接烏蒙山集中連片特困區(qū)和大小涼山腹地彝族主要聚居地，結(jié)束雷波、美姑、昭覺3縣不通高速的歷史。
